燃烧烧嘴、烧嘴装置及原料粉体加热方法.pdf

本发明的一目的在于提供一种燃烧烧嘴，其通过简单的结构提高从原料粉体喷出口喷出的原料粉体的分散性，从而能够高效地进行原料粉体的加热。提供一种燃烧烧嘴，其特征在于，向原料粉体供给路径内导入原料粉体的原料粉体导入管被配置为，从原料粉体导入管的中心轴延伸的轴与烧嘴主体的中心轴不相交，并且原料粉体导入管的中心轴与第二环状部件的外表面所成的角度θ大于0度且小于90度。

权利要求书
1.  一种燃烧烧嘴，至少具备用于形成火焰的烧嘴主体和两个以上的原料粉体导入管，所述燃烧烧嘴的特征在于，
上述烧嘴主体具有：包括用于供给原料粉体的原料粉体供给路径和设置于该原料粉体供给路径的内侧的一个以上的路径的、由被配置为同心圆状的多个环状部件形成的多个路径；以及用于喷出由上述原料粉体供给路径供给的上述原料粉体的原料粉体喷出口和位于原料粉体喷出口的内侧的多个喷出口，
上述原料粉体供给路径由用于划定该路径的外侧的第一原料粉体供给路径划定用环状部件和用于划定该路径的内侧的第二原料粉体供给路径划定用环状部件形成，
上述两个以上的原料粉体导入管设置在上述第一原料粉体供给路径划定用环状部件上，而且被设置为从该原料粉体导入管的中心轴延伸的轴与上述烧嘴主体的中心轴不相交，并且上述原料粉体导入管的中心轴与所述第二原料粉体供给路径划定用环状部件的外表面所成的角度大于0度且小于90度，上述两个以上的原料粉体导入管被配置为相对于上述烧嘴主体的中心轴旋转对称。

2.  根据权利要求1所述的燃烧烧嘴，其特征在于，所述原料粉体导入管的中心轴与所述第二原料粉体供给路径划定用环状部件的外表面所成的角度为10度以上且小于45度。

3.  根据权利要求1或2所述的燃烧烧嘴，其特征在于，所述原料粉体导入管的内径d与所述第二原料粉体供给路径划定用环状部件的外径φ的关系满足下述(1)式：
φ＞2d     (1)。

4.  根据权利要求1至3中的任一项所述的燃烧烧嘴，其特征在于，所述多个喷出口中，除被配置在最内侧的喷出口之外的喷出口的形状为环状。

5.  根据权利要求1至4中的任一项所述的燃烧烧嘴，其特征在于，具有被设置于所述原料粉体导入管且向该原料粉体导入管投入所述原料粉体的原料粉体投入口。

6.  根据权利要求5所述的燃烧烧嘴，其特征在于，对一个所述原料粉体导入管配置偶数个所述原料粉体投入口。

7.  根据权利要求1至6中的任一项所述的燃烧烧嘴，其特征在于，所述多个路径包括用于供给助燃性流体的助燃性流体供给路径和用于供给燃烧流体的燃烧流体供给路径。

8.  根据权利要求7所述的燃烧烧嘴，其特征在于，所述原料粉体供给路径配置在所述助燃性流体供给路径与所述燃烧流体供给路径之间。

9.  一种烧嘴装置，其特征在于，具有：
权利要求6至8中的任一项所述的燃烧烧嘴；和
原料粉体分配器，所述原料粉体分配器包括：呈筒状的原料粉体导入部；多个原料粉体导出部，用于向所述原料粉体投入口导出所述原料粉体；和原料粉体分配部，被配置在所述原料粉体导入部与多个所述原料粉体导出部之间，且随着从所述原料粉体导入部朝向所述多个原料粉体导出部呈宽幅形状，并具有向所述多个原料粉体导出部分配所述原料粉体的空间，
所述多个原料粉体导出部被配置为相对于所述原料粉体导入部的中心而点对称，
被配置在相同的所述原料粉体导入管上的偶数个所述原料粉体投入口与以点对称配置的所述原料粉体导出部连接。

10.  根据权利要求9所述的烧嘴装置，其特征在于，所述多个原料粉体导出部被配置为从与所述原料粉体分配部连接的位置向外侧扩展。

11.  一种原料粉体加热方法，通过使用助燃性流体和燃烧流体而形成在构成烧嘴装置的烧嘴主体的前端的火焰，来对原料粉体进行加热，其特征在于，具有：
原料粉体导入工序，从相对于呈圆筒状的原料粉体供给路径以大于0度且小于90度的角度倾斜的方向且与烧嘴主体的中心轴不相交的方向，向上述原料粉体供给路径导入上述原料粉体；和
加热工序，将由上述原料粉体供给路径供给的上述原料粉体从原料粉体喷出口喷出，并通过所述火焰对所述原料粉体进行加热。

12.  根据权利要求11所述的原料粉体加热方法，其特征在于，
在所述原料粉体导入工序之前，具有通过原料粉体分配器将所述原料粉体分配成多份的工序，
在所述原料粉体导入工序中，向所述原料粉体供给路径导入通过所述原料粉体分配器分配的所述原料粉体。

说明书燃烧烧嘴、烧嘴装置及原料粉体加热方法
技术领域
本发明涉及一种对粉体(原料粉体)进行加热的燃烧烧嘴、烧嘴装置及原料粉体加热方法。
背景技术
燃烧烧嘴使用于铁等金属熔融、玻璃制造和垃圾焚烧等中。作为使用燃烧烧嘴来对金属、玻璃和垃圾等对象物进行加热的方法，具有火焰直接加热对象物的方法和通过火焰的辐射热间接加热对象物的方法。
与通过火焰的辐射热间接加热对象物的方法相比较，火焰直接加热对象物的方法具有能量利用效率高的优点。
专利文献1中公开了使用火焰直接加热对象物的燃烧烧嘴，来熔解冷铁源。
然而，当欲加热的对象物为粉体(原料粉体)时，由于每一对象物的体积的表面积大，因此使其通过火焰和/或火焰附近的高温区域(以下，称为“火焰区域”)，从而能够高效率地加热对象物。
专利文献2～4中公开了将喷出粉体的粉体喷出口设置于燃烧烧嘴或燃烧烧嘴附近，在喷出粉体的同时向火焰区域直接投入粉体而进行加热的燃烧烧嘴和燃烧方法。
专利文献2～5中公开的燃烧烧嘴在燃烧烧嘴的中心或其附近(以下，称为“燃烧烧嘴的中心部”)配置有粉体喷出口。
然而，由于粉体没有布朗运动，因此具有难以分散且容易不均匀等特性。
当通过燃烧烧嘴的火焰区域的粉体不均匀时，发生如下状况：在粉体密度高的部分粉体并未被充分加热，相反在粉体密度低的部分火焰的热并未充分利用到粉体的加热中，从而燃烧烧嘴的能量利用效率下降。
因此，当使用燃烧烧嘴对粉体进行加热时，需要使粉体分散并通过火焰区域。
然而，在专利文献2～4中公开的燃烧烧嘴中，由于在燃烧烧嘴的中心部配置有粉体喷出口，因此粉体以不均匀的状态通过火焰区域。因此，难以对粉体进行加热且没有效率。
作为能够解决这种问题的现有技术，具有作为如下结构的多重管结构的燃烧烧嘴： 在与燃烧烧嘴的中心部相比外侧的位置而不在燃烧烧嘴的中心部，在以燃烧烧嘴的中心为中心的圆周上配置多个粉体喷出口，并由配置有喷出助燃性气体的多个助燃性气体喷出口的圆周和配置有喷出燃料的多个燃料气体喷出口的圆周夹住配置有多个粉体喷出口的圆周(例如，参照专利文献5和6)。
通过使用上述多重管结构的燃烧烧嘴，从而扩展地喷出粉体，因此能够大幅提高通过火焰区域的粉体的分散性。
专利文献1：特开2008-39362号公报
专利文献2：特开2010-37134号公报
专利文献3：特开2010-196117号公报
专利文献4：特开2009-92254号公报
专利文献5：专利第3688944号公报
专利文献6：特开2009-198083号公报
然而，即使使用专利文献5和6中公开的多重管结构的燃烧烧嘴，粉体也不会均匀地分散并喷出到粉体喷出口的各区域中，而是从粉体喷出口喷出粉体不均匀的筋状流。
在该情况下，即使在圆周上配置有粉体喷出口，也无法充分加热粉体。
因此，即使使用在圆周上配置有粉体喷出口的多重管的燃烧烧嘴时，为了发挥其效果而也需要在使粉体沿圆周均匀地分散的状态下喷出粉体。
另一方面，作为能够提高粉体的分散性的方法，具有有效利用气流的方法。具体而言，例如具有通过将粉体气流运送来高速喷出粉体而分散粉体的方法和产生气体与粉体均匀混合的混合气流的方法等。
然而，上述有效利用气流的方法需要增加用于粉体的分散和运送的气体的供给量(流量)。因此，在火焰区域中，除对粉体的加热之外，在气体的加热中也消耗非常多的能量，因此粉体的加热效率低劣。
另外，由于运送用气体的供给量的增大而从粉体喷出口喷出的粉体的喷出速度增大。由此，火焰区域中的粉体的滞留时间缩短，从而粉体的加热效率骤然下降。
从上述理由来看，可以说在对粉体进行加热时，通过增加气体的供给量来分散粉体的方法是没有效率的方法。
另外，通过使用气流来高速喷出粉体会牵涉到粉体的逸散，并也会引起所谓成品率恶化的问题。
进一步，由于需要对气流施加高压力，因此需要使中途的配管、设备及燃烧烧嘴庞大。因此，配管有可能堵塞。
从这种理由来看，通过使用大量的运送用气体，来分散粉体的方法是不现实的。
另外，即使在向燃烧烧嘴供给粉体之前提高粉体的分散性，在将粉体输送到燃烧烧嘴的管内或向燃烧烧嘴的导入时，粉体也有可能再次不均匀。在这种情况下，无法从粉体喷出口以分散的状态喷出粉体。
因此，燃烧烧嘴具有庞大的机构或复杂微妙的结构成为经济性、操作性大幅恶化，并粉体堵塞的原因，因此是不现实的。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种燃烧烧嘴、烧嘴装置及原料粉体加热方法，其通过简单的结构提高从原料粉体喷出口喷出的原料粉体的分散性，从而能够高效地进行原料粉体的加热。
上述目的通过下述(1)～(12)来实现。
(1)一种燃烧烧嘴，至少具备用于形成火焰的烧嘴主体和两个以上的原料粉体导入管，所述燃烧烧嘴的特征在于，
上述烧嘴主体具有：包括用于供给原料粉体的原料粉体供给路径和设置于该原料粉体供给路径的内侧的一个以上的路径的、由被配置为同心圆状的多个环状部件形成的多个路径；以及用于喷出由上述原料粉体供给路径供给的上述原料粉体的原料粉体喷出口和位于原料粉体喷出口的内侧的多个喷出口，
上述原料粉体供给路径由用于划定该路径的外侧的第一原料粉体供给路径划定用环状部件和用于划定该路径的内侧的第二原料粉体供给路径划定用环状部件形成，
上述两个以上的原料粉体导入管设置在上述第一原料粉体供给路径划定用环状部件上，而且被设置为从该原料粉体导入管的中心轴延伸的轴与上述烧嘴主体的中心轴不相交，并且上述原料粉体导入管的中心轴与所述第二原料粉体供给路径划定用环状部件的外表面所成的角度大于0度且小于90度，上述两个以上的原料粉体导入管被配置为相对于上述烧嘴主体的中心轴旋转对称。
(2)根据(1)所述的燃烧烧嘴，其特征在于，所述原料粉体导入管的中心轴与所述第二原料粉体供给路径划定用环状部件的外表面所成的角度为10度以上且小于45度。
(3)根据(1)或(2)所述的燃烧烧嘴，其特征在于，所述原料粉体导入管的内径d与所述第二原料粉体供给路径划定用环状部件的外径φ的关系满足下述(1)式：
φ＞2d  (1)。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的燃烧烧嘴，其特征在于，所述多个喷出口 中，除被配置在最内侧的喷出口之外的喷出口的形状为环状。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的燃烧烧嘴，其特征在于，具有被设置于所述原料粉体导入管且向该原料粉体导入管投入所述原料粉体的原料粉体投入口。
(6)根据(5)所述的燃烧烧嘴，其特征在于，对一个所述原料粉体导入管配置偶数个所述原料粉体投入口。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的燃烧烧嘴，其特征在于，所述多个路径包括用于供给助燃性流体的助燃性流体供给路径和用于供给燃烧流体的燃烧流体供给路径。
(8)根据(7)所述的燃烧烧嘴，其特征在于，配置在所述助燃性流体供给路径与所述燃烧流体供给路径之间。
(9)一种烧嘴装置，其特征在于，具有：上述(6)至(8)中任一项所述的燃烧烧嘴；和原料粉体分配器，所述原料粉体分配器包括：呈筒状的原料粉体导入部；多个原料粉体导出部，向所述原料粉体投入口导出所述原料粉体；和原料粉体分配部，被配置在所述原料粉体导入部与所述多个原料粉体导出部之间，且随着从所述原料粉体导入部朝向所述多个原料粉体导出部呈宽幅形状，并具有向所述多个原料粉体导出部分配所述原料粉体的空间，所述多个原料粉体导出部被配置为相对于所述原料粉体导入部的中心而点对称，被配置在相同的所述原料粉体导入管上的偶数个所述原料粉体投入口与以点对称配置的所述原料粉体导出部连接。
(10)根据(9)所述的烧嘴装置，其特征在于，所述多个原料粉体导出部被配置为从与所述原料粉体分配部连接的位置向外侧扩展。
(11)一种原料粉体加热方法，通过使用助燃性流体和燃烧流体而形成在构成烧嘴装置的烧嘴主体的前端的火焰，来对原料粉体进行加热，其特征在于，具有：原料粉体导入工序，从相对于呈圆筒状的原料粉体供给路径以大于0度且小于90度的角度倾斜的方向且与烧嘴主体的中心轴不相交的方向，向所述原料粉体供给路径导入所述原料粉体；和加热工序，将由所述原料粉体供给路径供给的所述原料粉体从原料粉体喷出口喷出，并通过所述火焰对所述原料粉体进行加热。
(12)根据(11)所述的原料粉体加热方法，其特征在于，在所述原料粉体导入工序之前，具有通过原料粉体分配器将所述原料粉体分配成多份的工序，在所述原料粉体导入工序中，向所述原料粉体供给路径导入通过所述原料粉体分配器分配的所述原料粉体。
根据本发明的燃烧烧嘴，在用于划定原料粉体供给路径的外侧的第一原料粉体供给路径划定用环状部件上设置向原料粉体供给路径导入原料粉体的两个以上的原料粉 体导入管，并以原料粉体导入管的中心轴与第二原料粉体供给路径划定用环状部件的外表面所成的角度大于0度且小于90度的角度倾斜的方式配置原料粉体导入管，从而能够使原料粉体与第二原料粉体供给路径划定用环状部件的外壁碰撞，以在原料粉体供给路径内沿原料粉体供给路径的周向(左右方向)分散原料粉体。
进一步，通过以从原料粉体导入管的中心轴延伸的轴与烧嘴主体的中心轴不相交且相对于烧嘴中心轴旋转对称的方式配置两个以上的原料粉体导入管，从而能够使原料粉体与第二原料粉体供给路径划定用环状部件的外壁碰撞，因此能够在原料粉体供给路径内使原料粉体向原料粉体供给路径的周向的分散均匀。
由此，由于能够从原料粉体喷出口喷出经分散的原料粉体，因此能够通过火焰和/或火焰附近的高温区域(以下，称为“火焰区域”)高效地加热原料粉体。
另外，由于原料粉体的分散中无需特别使用高速的气流(原料粉体运送用气体)，因此燃烧烧嘴的结构不会复杂，也难以引起堵塞。
因此，根据本发明的燃烧烧嘴，通过简单的结构提高从原料粉体喷出口喷出的原料粉体的分散性，从而能够高效地进行原料粉体的加热。
附图说明
图1是示意性地表示本发明第一实施方式所涉及的烧嘴装置的大致结构的剖视图。
图2是从C向观察图1所示的第一实施方式的燃烧烧嘴的图。
图3是用于说明原料粉体导入管与烧嘴主体的中心轴的位置关系的燃烧烧嘴的示意性剖视图。
图4是用于说明在图3所示的原料粉体导入管与烧嘴主体的中心轴的位置关系时，使原料粉体的分散性均匀化的燃烧烧嘴的示意性剖视图。
图5是用于说明在使用将原料粉体导入管的中心轴延伸的轴与烧嘴主体的中心轴相交的结构的燃烧烧嘴时，使原料粉体的分散性恶化的燃烧烧嘴的示意性剖视图。
图6是示意性地表示本发明第二实施方式所涉及的烧嘴装置的大致结构的剖视图。
图7是原料粉体分配器的俯视图(从原料粉体分配器的上端侧俯视的图)。
图8是图7所示的原料粉体分配器的D-D向的剖视图。
图9是原料粉体接收器的俯视图。
图10是示意性地表示使用图9所示的原料粉体接收器测定从燃烧烧嘴喷出的 原料粉体的喷出量时的燃烧烧嘴与原料粉体接收器的位置关系的图。
图11是表示使用实验例1的烧嘴装置(具有燃烧烧嘴M1～M7中的任一燃烧烧嘴的烧嘴装置)，以自由下落方式和气流运送方式供给原料粉体时的(原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)与(距离x)/(第二环状部件的外径φ)的关系的图(图表)。
图12是表示使用实验例2的烧嘴装置(具有燃烧烧嘴N1～N7中的任一燃烧烧嘴的烧嘴装置)，以自由下落方式和气流运送方式供给原料粉体时的(原料粉体喷出量的最大值)/(原料粉体喷出量的最小值)与(距离x)/(第二环状部件的外径φ)的关系的图(图表)。
图13是表示使用实验例2、4、5、6的烧嘴装置时的(原料粉体喷出量的最大值)/(原料粉体喷出量的最小值)的图(图表)。
具体实施方式
下面，参照附图，对适用本发明的实施方式进行详细说明。此外，以下的说明中使用的附图用于说明本发明的实施方式的结构，图示的各部的大小、厚度和尺寸等有时与实际的烧嘴装置的尺寸关系不同。
(第一实施方式)
图1是示意性地表示本发明第一实施方式所涉及的烧嘴装置的大致结构的剖视图。
参照图1，第一实施方式的烧嘴装置10具有燃烧烧嘴11、第一助燃性流体供给源12、燃料流体供给源14、第二助燃性流体供给源16、原料粉体供给源18和载气供给源19。
燃烧烧嘴11具有烧嘴主体21、燃料流体导入口23、助燃性流体导入口25、原料粉体导入管27和原料粉体导入口28。
烧嘴主体21具备第一至第四环状部件31～34(多个环状部件)，由此具有第一助燃性流体供给路径41、燃料流体供给路径42、原料粉体供给路径43、第二助燃性流体供给路径44、第一助燃性流体喷出口51、燃料流体喷出口52、原料粉体喷出口53和第二助燃性流体喷出口54。
第一环状部件31为第一至第四环状部件31～34中外径最小的环状部件。第一环状部件31在第一至第四环状部件31～34中被配置在最内侧。
第二环状部件32以在与第一环状部件31之间形成筒状的空间的方式被配置在第一环状部件31的外侧。第二环状部件32为用于划定原料粉体供给路径43的 内侧的第二原料粉体供给路径划定用环状部件。
第二环状部件32被构成为与第一环状部件31相比长度短。第二环状部件32的后端被弯曲成L字形状，并与第一环状部件31的外壁连接。
从原料粉体导入管27导入的原料粉体与第二环状部件32的外壁32A碰撞。
因此，还可以使第二环状部件32中原料粉体碰撞的部分的外径大于原料粉体未碰撞的部分的外径。由此，能够原料粉体更易于分散。
另外，还可以在第二环状部件32的外壁32A中原料粉体碰撞的部分的表面上设置未图示的其它部件(例如，难以磨损的SUS(不锈钢)等金属环状管或与碰撞的原料粉体相同材质的环状管等)。由此，通过使原料粉体与该其它部件碰撞，从而能够易于分散原料粉体。另外，通过实施可仅更换碰撞部分的部件的设计，从而能够最小限度地防止磨损导致的损坏的影响。
第三环状部件33以在与第二环状部件32之间形成筒状的空间的方式被配置在第二环状部件32的外侧。第三环状部件33为用于划定原料粉体供给路径43的外侧的第一原料粉体供给路径划定用环状部件。
第三环状部件33被构成为与第二环状部件32相比长度短。第三环状部件33的后端被弯曲成L字形状，并与第二环状部件32的外壁连接。
第四环状部件34以在与第二环状部件33之间形成筒状的空间的方式被配置在第三环状部件33的外侧。第四环状部件34被构成为与第三环状部件33相比长度短。第四环状部件34的后端被弯曲成L字形状，并与第三环状部件33的外壁连接。
第一至第四环状部件31～34(多个环状部件)相对于烧嘴主体21的中心轴A被配置为同心圆状。另外，第一至第四环状部件31～34的前端面为同一平面。由第一至第四环状部件31～34的前端构成烧嘴主体21的前端21A。在烧嘴主体21的前端21A形成火焰(未图示)。
第一助燃性流体供给路径41为形成在第一环状部件31内的圆柱状的路径。第一助燃性流体供给路径41与用于供给助燃性流体的助燃性流体供给源12连接。
燃料流体供给路径42为形成在第一环状部件31与第二环状部件32之间的筒状的空间。燃料流体供给路径42经由燃料流体导入口23，与用于供给燃料流体的燃料流体供给源14连接。
原料粉体供给路径43为形成在第二环状部件32与第三环状部件33之间的筒状的空间。原料粉体供给路径43被配置在燃烧流体供给路径42与第二助燃性流体供给路径44之间。
在原料粉体供给路径43中经由原料粉体导入管27导入原料粉体。原料粉体供给路径43为用于向原料粉体喷出口53供给原料粉体的路径。
第二助燃性流体供给路径44为形成在第三环状部件33与第四环状部件34之间的筒状的空间。第二助燃性流体供给路径44经由助燃性流体导入口25，与用于供给第二助燃性流体的第二助燃性流体供给源16连接。
上述说明的第一助燃性流体供给路径41、燃料流体供给路径42、原料粉体供给路径43和第二助燃性流体供给路径44(多个路径)相对于烧嘴主体21的中心轴A被配置在同心圆上。
图2是从C向观察图1所示的第一实施方式的燃烧烧嘴的图。在图2中，对与图1所示的燃烧烧嘴11相同的结构部分使用相同的附图标记。
参照图1和图2，第一助燃性流体喷出口51由第一环状部件31的前端构成。第一助燃性流体喷出口51被配置在第一助燃性流体供给路径41的前端。由此，第一助燃性流体喷出口51与第一助燃性流体供给路径41为一体。
第一助燃性流体喷出口51的形状例如可以是圆柱。第一助燃性流体喷出口51喷出由第一助燃性流体供给路径41供给的第一助燃性流体。
燃料流体喷出口52由第一和第二环状部件31、32的前端构成。
燃料流体喷出口52被配置在燃料流体供给路径42的前端。由此，燃料流体喷出口52与燃料流体供给路径42为一体。燃料流体喷出口52喷出从燃料流体供给路径42供给的燃料流体。
原料粉体喷出口53由第二和第三环状部件32、33的前端构成。
原料粉体喷出口53被配置在原料粉体供给路径43的前端。由此，原料粉体喷出口53与原料粉体供给路径43为一体。原料粉体喷出口53喷出从原料粉体供给路径53供给的原料粉体。
第二助燃性流体喷出口54由第三和第四环状部件33、34的前端构成。第二助燃性流体喷出口54被配置在第二助燃性流体供给路径44的前端。由此，第二助燃性流体喷出口54与第二助燃性流体供给路径44为一体。第二助燃性流体喷出口54喷出从第二助燃性流体供给路径44供给的第二助燃性流体。
上述说明的燃料流体喷出口52、原料粉体喷出口53和第二助燃性流体喷出口54的形状为环状(参照图2)。
特别是，通过使原料粉体喷出口53为简单的环状，从而原料粉体喷出口53的面积最大，因此能够提高原料粉体的分散性。
此外，在图2中，作为燃料流体喷出口52、原料粉体喷出口53和第二助燃性 流体喷出口54的形状的一例，举出以环状为例的形状并进行了图示，但燃料流体喷出口52、原料粉体喷出口53和第二助燃性流体喷出口54的形状并不限定于此。
例如，还可以使用并不是环状的形状而是圆形、椭圆形、多边形等孔以同心圆状配置多个的喷出口来作为燃料流体喷出口52、原料粉体喷出口53和第二助燃性流体喷出口54。
燃料流体导入口23被设置在第二环状部件32的外壁上，并从第二环状部件32向远离第二环状部件32的外侧的方向突出。燃料流体导入口23与用于供给燃料流体的燃料流体供给源14连接。
助燃性流体导入口25被设置在第四环状部件34的外壁上，并从第四环状部件34向远离第四环状部件34的外侧的方向突出。助燃性流体导入口25与用于供给第二助燃性流体的第二助燃性流体供给源16连接。
原料粉体导入管27以能够向原料粉体供给路径43导入原料粉体的状态设置在第三环状部件33的外壁上。原料粉体导入管27从第三环状部件33向第三环状部件33的外侧突出。
原料粉体导入管27被配置为以原料粉体导入管27的中心轴B与第二环状部件32的外表面32a所成的角度θ大于0度且小于90度的角度倾斜。
另外，原料粉体导入管27被配置为从原料粉体导入管27的中心轴B延伸的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A不相交。此外，关于这一点将在下面进行详细说明。
如此，通过以使原料粉体导入管27的中心轴B与第二环状部件32的外表面32a所成的角度θ为大于0度且小于90度，并且从原料粉体导入管27的中心轴B延伸的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A不相交的方式配置原料粉体导入管27，从而能够使原料粉体与第二环状部件32的外壁32A碰撞，以在原料粉体供给路径43内沿原料粉体供给路径43的周向(左右方向)均匀地分散原料粉体。
由此，能够从原料粉体喷出口53喷出经分散的原料粉体，从而能够通过火焰和/或火焰附近的高温区域(以下，称为“火焰区域”)高效地加热原料粉体。
另外，由于原料粉体的分散中无需使用大量的气流(原料粉体运送用气体)，因此燃烧烧嘴11的结构不会复杂。
即，通过简单的结构提高从原料粉体喷出口53喷出的原料粉体的分散性，从而能够高效地进行原料粉体的加热。
优选地，使原料粉体导入管27的中心轴B与第二环状部件32的外表面32a所成的角度θ为10度以上且小于60度即可。
若角度θ小于10度，则与第二环状部件32的外壁32A碰撞的原料粉体的比例减少。另外，当使燃烧烧嘴11的前端21A朝下地加热原料粉体时，角度θ小于10度，则燃烧烧嘴11被长条化。
另外，当使燃烧烧嘴11的前端21A朝下地加热原料粉体时，角度θ为60度以上，则可能原料粉体导入管27内被原料粉体堵塞。
另外，更优选地，使原料粉体导入管27的中心轴B与第三环状部件33的外表面所成的角度θ为10度以上且小于45度即可。
若角度θ为45度以上，则可能原料粉体导入管27颤动，因此可能原料粉体的分散性下降。
此外，从易于进行燃烧烧嘴11的设计和燃烧烧嘴11的制造的观点或原料粉体导入管27的堵塞的观点来看，角度θ最优选为30度。
原料粉体导入管27的形状可以是圆筒形状，也可以为方形筒形状。
图3是用于说明原料粉体导入管与烧嘴主体的中心轴的位置关系的燃烧烧嘴的示意性剖视图。
图4是用于说明在图3所示的原料粉体导入管与烧嘴主体的中心轴的位置关系时，使原料粉体的分散性均匀化的燃烧烧嘴的示意性剖视图。
图5是用于说明在使用从原料粉体导入管的中心轴延伸的轴与烧嘴主体的中心轴相交的结构的燃烧烧嘴时，使原料粉体的分散性恶化的燃烧烧嘴的示意性剖视图。
即，图3和图4为适用本发明的结构的燃烧烧嘴，图5为未适用本发明的结构的燃烧烧嘴。
在图3～图5中，仅图示说明中所需的结构要素。另外，在图3～图5中，对与图1和图2所示的燃烧烧嘴11相同的结构部分使用相同的附图标记。图3和图4所示的x表示从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离(以下，称为“距离x”)。
本发明者们研究的结果，以原料粉体导入管27的内径d(当原料粉体导入管27的形状为圆筒形状时为内径，当原料粉体导入管27的形状为方形筒形状时为相对的内壁间的宽度)与第二环状部件32的外径φ的关系满足下述(2)式的方式，构成原料粉体导入管27和第二环状部件32即可。
φ＞2d  (2)
通过使原料粉体导入管27的内径d与第二环状部件32的外径φ的关系满足上述(2)式，从而能够使原料粉体与第二环状部件32的外壁32A切实地碰撞。
另外，发明者们进一步研究的结果，以原料粉体导入管27的内径d与第二环状部件32的外径φ的关系满足下述(3)式，并且如图3所示，原料粉体导入管27的内壁面27a的延长全部通过从烧嘴主体21的中心轴A至φ的分之一的距离的范围内的方式配置原料粉体导入管27即可。
φ>22×d---(3)]]>
通过以原料粉体导入管27的内壁面27a的延长全部通过从烧嘴主体21的中心轴A至φ的分之一的距离的范围内的方式配置原料粉体导入管27，从而能够抑制原料粉体沿第二环状部件32的外壁32A流动，因此能够使原料粉体充分分散。由此，能够在火焰区域中，充分加热原料粉体。
原料粉体导入管27以相对于烧嘴主体21的中心轴A旋转对称的方式，在第三环状部件33上设置多个即可(具体而言，为两个以上且为偶数个)(参照图2)。
如此，通过以旋转对称的方式在第三环状部件33上设置两个以上的原料粉体导入管27，从而能够减小残留的原料粉体的不均匀，使其旋转对称地平均化。
由此，能够将原料粉体以进一步分散的状态投入到火焰区域，从而能够进一步高效地加热粉体。
另外，多个原料粉体导入管27被配置为从原料粉体导入管27的中心轴B延伸的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A不相交，从而如图4所示，第二环状部件32的外壁32A中的原料粉体的碰撞位置被固定化为右旋方向或左旋方向，因此能够通过旋转对称消除在原料粉体的碰撞后残留的原料粉体的不均匀，能够从原料粉体喷出口53(参照图1和图2)喷出充分分散的原料粉体。
如图5所示，当将原料粉体导入管27配置为烧嘴主体21的中心轴A与从原料粉体导入管27的中心轴B延伸的轴B1相交时，因受到原料粉体的碰撞位置的微小的变化的影响而未确定原料粉体沿右旋方向或左旋方向的哪个方向分散。
因此，即使旋转对称地配置多个原料粉体导入管27，也因相邻的原料粉体导入管27的不均匀相互重叠而原料粉体的分散性下降。
原料粉体导入口28被设置在原料粉体导入管27的外壁上。原料粉体导入口28与原料粉体供给源18连接。原料粉体导入口28使从原料粉体供给源18供给的原料粉体导入到原料粉体导入管27中。
第一助燃性流体供给源12以能够向第一环状部件31内供给第一助燃性流体的状态与第一环状部件31连接。作为第一助燃性流体，例如可使用助燃性气体。作为该助燃性气体，例如可使用氧气、空气或将这些混合的气体。
燃料流体供给源14以能够向燃料流体导入口23供给燃料流体的状态与燃料 流体导入口23连接。作为燃料流体，例如可使用沼气、液化煤气、民用煤气、液化石油气(LPG，Liquefied petroleum gas)等气体燃料、灯油和原油等液体燃料或被气体运送的微煤粉等固体燃料以及组合这些中的多个的组合物。
第二助燃性流体供给源16以能够向助燃性流体导入口25内供给第二助燃性流体的状态与助燃性流体导入口25连接。作为第二助燃性流体，例如可使用助燃性气体。作为该助燃性气体，例如可使用氧气、空气或将这些混合的气体。
原料粉体供给源18以能够向原料粉体导入口28供给原料粉体的状态与原料粉体导入口28连接。
在此，对本发明中的“原料粉体”进行说明。所谓本发明中的原料粉体为需要加热的粉体，是指粒径为10mm以下的固体或没有布朗运动的粒径为10nm以上的固体。
另外，本发明中的原料粉体还包含凝胶状的物质、液体或气体固化的物质或组合这些的物质、被称为粉尘、粉粒体、微粉、超微粉的物质、接合这些中的两种以上的物质以及这些成为块状的物质。
进一步，本发明中的原料粉体还包含例如金属或金属化合物、陶瓷、垃圾、玻璃、微煤粉、固体燃料、小麦粉等食料粉、水、水溶液、有机溶剂、液体燃料等物质固化的物质、这些原料粉或原料液滴固化的物质、这些生成物或组合这些中的多个的组合物。
另外，还包含通过燃烧烧嘴11所形成的火焰的加热而燃烧、氧化、还原、化学反应、熔融、蒸发和升华的任一现象导致的形态变化的物质。
载气供给源19经由设置于原料粉体导入管27的未图示的导入口，向原料粉体导入管27内根据需要供给用于输送原料粉体的载气。作为载气，例如可使用氧气或空气等助燃性气体、民用煤气、沼气以及LPG等燃性气体、氮气等惰性气体或组合这些的气体等。
当铅直向下地使用燃烧烧嘴11时(当使烧嘴主体21的中心轴A的方向与铅直方向一致地使用时)，能够自由下落地喷出原料粉体，因此不需要载气供给源19，在该情况下，也可以根据需要，设置载气供给源19，并通过载气喷出原料粉体。
此外，在原料粉体的供给中使用载气的情况下，优选载气的供给量(流量)设定为从燃烧烧嘴11喷射出的载气的喷出速度为5m/sec以下，更优选为2m/sec以下即可。
如此，通过以与以往高速喷出原料粉体时的载气的喷出速度(10m/sec以上) 相比慢的5m/sec以下或更慢的2m/sec以下的喷出速度，与载气一起从原料粉体喷出口53喷出原料粉体，从而能够抑制原料粉体的喷出速度，因此能够充分加热从原料粉体喷出口53喷出的原料粉体。
根据第一实施方式的烧嘴装置，通过以使原料粉体导入管27的中心轴B与第二环状部件32的外表面32a所成的角度θ为大于0度且小于90度，并且从原料粉体导入管27的中心轴B延伸的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A不相交的方式配置原料粉体导入管27，从而能够使原料粉体与第二环状部件32的外壁32A碰撞，以在原料粉体供给路径43内沿原料粉体供给路径43的周向(左右方向)均匀地分散原料粉体。
由此，能够从原料粉体喷出口53喷出经分散的原料粉体，因此能够通过火焰区域高效地加热原料粉体。
另外，由于原料粉体的分散中无需使用高速的气流(运送用气体)，因此燃烧烧嘴11的结构不会复杂。
即，通过简单的结构提高从原料粉体喷出口53喷出的原料粉体的分散性，从而能够高效地进行原料粉体的加热。
接下来，参照图1和图2，对第一实施方式的原料粉体加热方法进行说明。
首先，通过从第一和第二助燃性流体喷出口51、54喷出第一和第二助燃性气体，并且从燃料流体喷出口52喷出燃料流体，从而在烧嘴主体21的前端21A形成火焰。
接着，经由原料粉体导入口28，向原料粉体导入管27内导入原料粉体。
接着，从以大于0度且小于90度的角度θ倾斜的方向且与烧嘴主体21的中心轴A不相交的方向，对原料粉体供给路径43导入被导入到原料粉体导入管27中的原料粉体(原料粉体导入工序)。
之后，使被导入到原料粉体供给路径43中的原料粉体与第二环状部件32的外壁32A碰撞。由此，能够在原料粉体供给路径43内均匀地分散原料粉体。
接着，将由原料粉体供给路径43供给的原料粉体从原料粉体喷出口53喷出，并通过火焰(火焰区域)对原料粉体进行加热(加热工序)。
根据第一实施方式的原料粉体加热方法，具有原料粉体导入工序和加热工序，从而能够使原料粉体与第二环状部件32的外壁32A碰撞，以在原料粉体供给路径43内沿原料粉体供给路径43的周向(左右方向)均匀地分散原料粉体，其中，所述原料粉体导入工序从相对于呈圆筒状的原料粉体供给路径43以大于0度且小于90度的角度θ倾斜的方向且与烧嘴主体21的中心轴A不相交的方向，向原料粉 体供给路径43导入原料粉体，所述加热工序将由原料粉体供给路径43供给的原料粉体从原料粉体喷出口53喷出，并通过火焰(火焰区域)加热原料粉体。
由此，能够从原料粉体喷出口53喷出经分散的原料粉体，从而能够通过火焰区域高效地加热原料粉体。
另外，由于原料粉体的分散中无需使用高速的气流(运送用气体)，因此燃烧烧嘴11的结构不会复杂。
即，通过简单的结构提高从原料粉体喷出口53喷出的原料粉体的分散性，从而能够高效地进行原料粉体的加热。
(第二实施方式)
图6是示意性地表示本发明第二实施方式所涉及的烧嘴装置的大致结构的剖视图。在图6中，对与图1所示的第一实施方式的烧嘴装置10相同的结构部分使用相同的附图标记。
参照图6，代替构成第一实施方式的烧嘴装置10的燃烧烧嘴11，第二实施方式的烧嘴装置60具有燃烧烧嘴61，并且具有原料粉体分配器62，除此以外，构成为与烧嘴装置10相同。
代替原料粉体导入口28，燃烧烧嘴61具有原料粉体导入口28-1、28-2，除此以外，构成为与第一实施方式的燃烧烧嘴11相同。
原料粉体导入口28-1、28-2为与第一实施方式中说明的原料粉体导入口28相同的构成。原料粉体导入口28-1、28-2被设置于一个原料粉体导入管27。即，对一个原料粉体导入管27设置有两个原料粉体导入口(原料粉体导入口28-1、28-2)。
在图6中，作为一例，图示了对一个原料粉体导入管27设置两个原料粉体导入口(在图6的情况下，为原料粉体导入口28-1、28-2)的情况，但对一个原料粉体导入管27配置有偶数个原料粉体导入口28-1、28-2即可。
图7是原料粉体分配器的俯视图(从原料粉体分配器的上端侧俯视的图)。图8是图7所示的原料粉体分配器的D-D向的剖视图。
参照图7和图8，原料粉体分配器62具有原料粉体导入部63、原料粉体分配部64和原料粉体导出部71～78(多个原料粉体导出部)。
原料粉体导入部63呈筒状。原料粉体导入部63的形状例如可以是圆筒，但并不限定于此。例如，原料粉体导入部63的形状也可以是方形状的筒。
原料粉体导入部63与图6所示的原料粉体供给源18连接。从原料粉体供给源18对原料粉体导入部63供给原料粉体。
原料粉体分配部64被配置在原料粉体导入部63与原料粉体导出部71～78之 间。原料粉体分配部64随着从原料粉体导入部63朝向原料粉体导出部71～78而呈宽幅形状。
原料粉体分配部64具有用于向原料粉体导出部71～78分配原料粉体的空间64A(随着从原料粉体导入部63朝向原料粉体导出部71～78而呈宽幅形状的空间)。另外，原料粉体分配部64具有底板64B。
原料粉体导出部71～78被设置在原料粉体分配部64的底板64B上。原料粉体导出部71～78被配置为相对于原料粉体导入部63的中心E点对称(参照图7)。
原料粉体导出部71～78被配置为从与原料粉体分配部64的连接位置向外侧扩展。
另外，被配置在相同的原料粉体导入管27上的原料粉体投入口28-1、28-2(偶数个原料粉体投入口)与相对于原料粉体导入部63的中心E以点对称配置的原料粉体导出部71、72连接。
具体而言，原料粉体投入口28-1与原料粉体导出部71连接，原料粉体投入口28-2与原料粉体导出部72连接。
此外，虽然未图示，原料粉体导出部73～78与设置于图6中未图示的其它原料粉体导入管27的原料粉体投入口(未图示)连接。
通过使用上述结构的原料粉体分配器62，从而能够使放射状地导出的原料粉体经由原料粉体投入口28-1、28-2，导入到多个原料粉体导入管27中。
另外，在原料粉体分配器62的彼此面对的原料粉体导出部71～78间(例如，原料粉体导出部71与原料粉体导出部72的组合)或每个周期N(N为2以上的整数，例如，当N＝2时，为原料粉体导出部71、78、72、77的组合)，将分配后的原料粉体连续地运送到相同的原料粉体导入管27的投入口，从而能够消除原料粉体分配器62导致的点对称的不均匀，因此即使在原料粉体供给源18为一个的情况下，也能够向各原料粉体导入管27均等地供给原料粉体。
根据第二实施方式的烧嘴装置，通过对一个原料粉体导入管27设置多个(图3的情况为两个)原料粉体投入口28-1、28-2，从而能够容易降低使用多个原料粉体供给源18时引起的原料粉体的供给量的多寡的不均匀。
例如，对具有原料粉体投入口28-1、28-2的n条原料粉体导入管27，准备2×n个原料粉体供给源18，并通过将其中来自第k个原料粉体供给量多的原料粉体供给源18的路径和来自第k个原料粉体供给量少的原料粉体供给源18的路径与相同的原料粉体导入管27的原料粉体投入口28-1、28-2连接来运送原料粉体(例如，将供给最多量的原料粉体的原料粉体供给源18和供给最少量的原料粉体的原 料粉体供给源18与原料粉体投入口28-1、28-2连接以向相同的原料粉体导入管27运送，并且将供给第二多量的原料粉体的原料粉体供给源18与供给第二少量的原料粉体的原料粉体供给源18与原料粉体投入口28-1、28-2连接以向相同的原料粉体导入管27运送)，从而能够大幅消除原料粉体供给量的不均匀。
如此，通过使用多个原料粉体供给源18来消除所产生的原料粉体供给量的不均匀，从而能够在火焰区域中更分散地喷出原料粉体，因此能够高效地加热原料粉体。
另外，作为上述结构的烧嘴装置60也能够得到与第一实施方式的烧嘴装置10相同的效果。
接下来，对使用图6所示的烧嘴装置60的第二实施方式的原料粉体加热方法进行说明。
第二实施方式的原料粉体加热方法在第一实施方式中说明的原料粉体导入工序之前，具有通过原料粉体分配器62将从原料粉体供给源18供给的原料粉体分配成多份的工序，除此以外，能够通过与第一实施方式的原料粉体加热方法相同的方法来进行。
另外，根据第二实施方式的原料粉体加热方法，与第一实施方式的原料粉体加热方法相比能够更高效地分散原料粉体，因此能够更高效地加热原料粉体。
以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于该特定的实施方式，能够在权利要求书记载的本发明的宗旨的范围内进行各种变形和变更。
(实验例1)
在实验例1中，使用下述燃烧烧嘴M1～M7进行了实验。
在此，参照图1，对各燃烧烧嘴M1～M7的结构进行说明。
在燃烧烧嘴M1中，从原料粉体导入管27的中心轴B延伸的轴B1和烧嘴主体21的中心轴A设计成相交。
在燃烧烧嘴M2中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x(参照图3)设计成间隔第二环状部件32的外径φ的八分之一的距离。
在燃烧烧嘴M3中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x设计成间隔第二环状部件32的外径φ的四分之一的距离。
在燃烧烧嘴M4中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主 体21的中心轴A的距离x设计成间隔第二环状部件32的外径φ的八分之三的距离。
在燃烧烧嘴M5中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x设计成间隔第二环状部件32的外径φ的二分之一的距离。
在燃烧烧嘴M6中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x和第二环状部件32的外径φ相等。
在燃烧烧嘴M7中，设从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x为第二环状部件32的外径φ的1.5倍。
在燃烧烧嘴M1～M7中，使原料粉体导入管27的数量为一个，并且使原料粉体导入管27的外径为第二环状部件32的外径φ的四分之一。
另外，在燃烧烧嘴M1～M7中，使原料粉体导入管27的壁厚为相对原料粉体导入管27的外径几乎可以忽视的厚度。
另外，在燃烧烧嘴M1～M7中，使原料粉体导入管27的中心轴B与第二环状部件32的外表面32a所成的角度θ为30度。
另外，在燃烧烧嘴M1～M7中，对原料粉体导入管27设置两个原料粉体导入口28-1。
另外，在燃烧烧嘴M1～M7中，使用环状地打开的喷出口来作为原料粉体喷出口53。
燃烧烧嘴M1～M7被配置为烧嘴主体21的前端21A朝下(换言之，烧嘴主体21的中心轴A为铅直方向)。
作为原料粉体的供给方法，使用自由下落方式和气流运送方式这两种方式进行了实验。
作为载气，在气流运送方式中以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为4m/sec的方式供给氧气，在自由下落方式中，为了防止堵塞，以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为1.5m/sec的方式供给氧气。
作为原料粉体，使用粒径(D50～300μm)为1μm～5mm的碎玻璃。
除上述说明的以外，使用与图1所示的烧嘴装置10相同的结构。
图9是原料粉体接收器的俯视图。图10是示意性地表示使用图9所示的原料粉体接收器测定从燃烧烧嘴喷出的原料粉体的喷出量时的燃烧烧嘴与原料粉体接收器的位置关系的图。
在图10中，作为燃烧烧嘴的一例，图示了燃烧烧嘴M1，但在燃烧烧嘴M1 的原料粉体的喷出量的测定结束后，更换燃烧烧嘴M1，依次进行燃烧烧嘴M2～M7的原料粉末的喷出量的测定。
在实验例1中，如图10所示，通过使用图9所示的原料粉体接收器81，并在原料粉体接收器81的上方配置燃烧烧嘴M1～M7中的任一燃烧烧嘴，来评价各燃烧烧嘴M1～M7的原料粉体的分散性。
如图9所示，原料粉体接收器81具有沿圆周分割成等分的区域(在图9的情况下，为12个区域)，且为能够分别测定向各区域投下的原料粉体的量的结构。
在实验例1中，在使用各燃烧烧嘴M1～M7之后，测定喷出到原料粉体接收器81的各区域的原料粉体的喷出量，求出使用各燃烧烧嘴M1～M7时的原料粉体喷出量的最小值与原料粉体喷出量的最大值。
另外，将从上述燃烧烧嘴M1～M7的各原料粉体喷出口53喷出的原料粉体喷出量的最小值对最大值的比例((原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值))作为原料粉体的分散性的指标。
此外，(原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)越接近1，说明原料粉体的分散性越优良。
图11是表示使用实验例1的烧嘴装置(具有燃烧烧嘴M1～M7中的任一燃烧烧嘴的烧嘴装置)并以自由下落方式和气流运送方式供给原料粉体时的(原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)与(距离x)/(第二环状部件的外径φ)的关系的图(图表)。
(实验例1的结果汇总)
参照图11，得到燃烧烧嘴M1～M3的分散性几乎相等的结果。能够确认与燃烧烧嘴M1～M3的分散性相比较，燃烧烧嘴M4的分散性急剧下降。
可知与其它燃烧烧嘴M1～M4的分散性相比较，燃烧烧嘴M5～M7的分散性极度低。
另外，在燃烧烧嘴M6、M7中，能够用肉眼确认出原料粉体不均匀的筋状流从喷出口喷出的样子。在燃烧烧嘴M5中，确认出较弱的筋状的原料粉体的流动。在燃烧烧嘴M1～M4中，无法确认这种原料粉体的流动。
能够从上述结果确认出，当考虑原料粉体导入管27的内径d时，如前所述，以原料粉体导入管27的内径d与第二环状部件32的外径φ的关系满足下述(4)式并以原料粉体导入管27的内壁面27a的延长全部通过从烧嘴主体21的中心轴A至φ的分之一的距离的范围内的方式(参照图3)，配置原料粉体导入管27是重要的。
φ>22×d---(4)]]>
另外，在燃烧烧嘴M2～M7中，表示原料粉体喷出量的最大值的区域的位置被固定。然而，在燃烧烧嘴M1中，表示原料粉体喷出量最大值的区域根据试验次数并不确定，表示原料粉体喷出量的最大值的区域的位置以烧嘴主体21的中心轴A为中心，大致对称地变动。
(实验例2)
在实验例2中，使用下述燃烧烧嘴N1～N7进行了实验。
在此，参照图3和图6，对各燃烧烧嘴N1～N7的结构进行说明。
在燃烧烧嘴N1中，从原料粉体导入管27的中心轴B延伸的轴B1和烧嘴主体21的中心轴A设计成相交。
在燃烧烧嘴N2中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x(参照图3)设计成间隔第二环状部件32的外径φ的八分之一的距离。
在燃烧烧嘴N3中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x设计成间隔第二环状部件32的外径φ的四分之一的距离。
在燃烧烧嘴N4中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x设计成间隔第二环状部件32的外径φ的八分之三的距离。
在燃烧烧嘴N5中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x设计成间隔第二环状部件32的外径φ的二分之一的距离。
在燃烧烧嘴N6中，从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x和第二环状部件32的外径φ相等。
在燃烧烧嘴N7中，将从原料粉体导入管27的中心轴B延长的轴B1与烧嘴主体21的中心轴A的距离x设为第二环状部件32的外径φ的1.5倍。
在燃烧烧嘴N1～N7中，使原料粉体导入管27的数量为八个，并且将八个原料粉体导入管27配置为相对于烧嘴主体21的中心轴A旋转对称。
在燃烧烧嘴N1～N7中，将八个原料粉体导入管27配置为相对于烧嘴主体21的中心轴A旋转对称，这与实验例1中说明的燃烧烧嘴M1～M7(仅具有一个原料粉体导入管27的燃烧烧嘴)不同。
在燃烧烧嘴N1～N7中，关于原料粉体导入管27的外径和原料粉体导入管27 的壁厚，使用与燃烧烧嘴M1～M7相同的条件。
在燃烧烧嘴N1～N7中，使原料粉体导入管27的中心轴B与第二环状部件32的外表面32a所成的角度θ为与燃烧烧嘴M1～M7相同的30度。
在实验例1中使用的燃烧烧嘴M1～M7中，对一个原料粉体导入管27设置两个原料粉体导入口28，但在燃烧烧嘴N1～N7中，对一个原料粉体导入管27设置一个原料粉体导入口28-1。
另外，在燃烧烧嘴N1～N7中，与燃烧烧嘴M1～M7相同，使用环状地打开的喷出口来作为原料粉体喷出口53。
燃烧烧嘴N1～N7被配置为烧嘴主体21的前端21A朝下(换言之，烧嘴主体21的中心轴A与铅直方向一致)。
作为原料粉体的供给方法，使用自由下落方式和气流运送方式这两种方式进行了实验。
作为原料粉体，使用粒径(D50～300μm)为1μm～5mm的碎玻璃。
除上述说明的以外，使用与图6所示的烧嘴装置10相同的结构。即，在实验例2中，将从原料粉体供给源18供给的原料粉体通过图7和图8所示的原料粉体分配器62分配之后，向八个原料粉体导入口28-1导入原料粉体。
八个原料粉体导入口28-1与原料粉体分配器62的原料粉体导出部71～78以圆周方向的排列顺序连接。
在实验例2中，使用实验例1中使用的装置测定了从燃烧烧嘴N1～N7的各喷出口喷出的喷出量的最大值和最小值。
之后，根据从燃烧烧嘴N1～N7的各喷出口喷出的喷出量的最小值对最大值的比例，评价了各燃烧烧嘴N1～N7的分散性。
图12是表示使用实验例2的烧嘴装置(具有燃烧烧嘴N1～N7中的任一燃烧烧嘴的烧嘴装置)并以自由下落方式和气流运送方式供给原料粉体时的(原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)与(距离x)/(第二环状部件的外径φ)的关系的图(图表)。
参照图12可知，在使用x/φ的值为八分之三以上的燃烧烧嘴N4～N6的情况下，分散性极度下降。另外，在使用燃烧烧嘴N4～N6的情况下，能够确认从原料粉体喷出口53喷出的原料粉体的筋状流。
另外，可知与燃烧烧嘴N2、N3相比较，在x/φ的值为0的燃烧烧嘴N1中分散性下降。
认为这是因为残留的原料粉体的不均匀流动的位置以烧嘴主体21的中心轴A 为中心对称地变动，从而发生了配置在相邻位置上的原料粉体导入管28-1的原料粉体的不均匀重复的状况。
为了比较各实验中的设定条件和烧嘴装置的不同导致的粉体分散性，图13中示出了各实验例中的原料粉体喷出量的最小值与最大值之比((原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值))。如前述，该值越接近1，表示分散性越优良。
此外，在图13中，一同记载了自由下落方式和气流运送方式的实验结果。图13中，表示成实验例2的图表为使用燃烧烧嘴N2的结果。
(实验例3)
使用具有实验例2中的分散性最高的燃烧烧嘴N2的烧嘴装置(参照图6)，在与实验例2相同的条件下进行燃烧试验，并进行了火焰区域中的原料粉体的加热试验。此时，原料粉体通过自由下落方式和气流运送方式供给。
作为原料粉体，使用粒径(D50～300μm)为1μm～5mm的碎玻璃。
另外，对于第一助燃性流体供给路径41，以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为10m/sec的方式供给氧气，对于燃料流体供给路径42，以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为10m/sec的方式供给民用煤气。
对于原料粉体供给路径43，在气流运送方式中以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为4m/sec的方式供给氧气，在自由下落方式中以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为1.5m/sec的方式供给氧气。另外，对于第二助燃性流体供给路径44，以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为10m/sec的方式供给民用煤气。
使用下述(5)式，分别对自由下落方式和气流运送方式求出表示对原料粉体的传热(着熱)能量Q与民用煤气的燃烧量I的比例的传热效率η。
η＝Q/I×100(％)  (5)
其结果，在实验例3中，自由下落方式的传热效率为54％，气流运送方式的传热效率为51％。
另外，在实验例1中，使用分散性最高的燃烧烧嘴M1，实施燃烧试验的结果，传热效率η在自由下落方式中为46％，在气流运送方式中为42％。与燃烧烧嘴M1相比较，实验例3中的燃烧烧嘴N2具有较高的传热效率η。
(实验例4)
使用具有实验例2中的分散性最高的燃烧烧嘴N2的烧嘴装置(参照图6)，并从八个原料粉体导入管27中的相对于烧嘴主体21的中心轴A旋转对称地配置 的四个原料粉体导入管27导入原料粉体。
另外，对一个原料粉体导入管27设置两个原料粉体导入口(原料粉体导入口28-1、28-2)。
关于原料粉体分配器62，将相对于原料粉体导入部63的中心E(参照图7)点对称地配置的两个原料粉体导出部(原料粉体导出部71～78之中的两个)与被配置于相同的原料粉体导入管27的原料粉体导入口28-1、28-2连接。
关于未使用的四个原料粉体导入管27，将其封闭。
在实验例3中，使用上述结构的烧嘴装置，在与实验例2相同的条件下进行燃烧试验，并进行了火焰区域中的原料粉体的加热试验。此时，原料粉体通过自由下落方式和气流运送方式供给。
作为原料粉体，使用粒径(D50～300μm)为1μm～5mm的碎玻璃。
另外，对于第一助燃性流体供给路径41，以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为10m/sec的方式供给氧气，对于燃料流体供给路径42，以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为10m/sec的方式供给民用煤气。
对于原料粉体供给路径43，在气流运送方式中以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为4m/sec的方式供给氧气，在自由下落方式中以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为1.5m/sec的方式供给氧气。另外，对于第二助燃性流体供给路径44，以来自烧嘴主体21的前端面21A的喷出速度为10m/sec的方式供给氧气。
分别对自由下落方式和气流运送方式，求出表示对原料粉体的传热能量与民用煤气的燃烧量的比例的传热效率。
其结果，在实验例4中，自由下落方式的传热效率为65％，气流运送方式的传热效率为62％。
从该结果可知，与实验例3相比较，实验例4的烧嘴装置的分散性和传热效率均大幅提高。
另外，确认了使用实验例4的条件时的原料粉体的分散性。图13中示出该结果。
(实验例5)
使用具有燃烧烧嘴N2的烧嘴装置(参照图6)，以将原料粉体导出部71～78中的面对的原料粉体导出部改为相邻的方式，与原料粉体导出口28-1、28-2连接。这一点与实验例4不同。
在实验例5中，使用与实验例4相同的实验条件，进行了同样的实验。
其结果，在实验例5中，自由下落方式的传热效率为63％，气流运送方式的传热效率为60％。
另外，确认了使用实验例5的条件时的原料粉体的分散性。图13中示出该结果。
参照图13，在实验例5中，与实验例2的结果相比较，提高了原料粉体的分散性，但与实验例4的结果相比较时，无法确认显著差异。另外，实验例5与实验例4相比较，能够确认传热效率的若干下降。
另外，若原料粉体导入管27的数量增加，则燃烧烧嘴的设计和制作的困难度、利用的烦杂度增大，因此可知与单纯地增加相同数量的原料粉体导入管27的条数的燃烧烧嘴相比，更希望将多个原料粉体导入口28-1、28-2配置在原料粉体导入管27上的燃烧烧嘴。
(实验例6)
在实验例6中，使用了对实验例4中使用的燃烧烧嘴N2的四个原料粉体导入管27，分别设置三个原料粉体导入口(作为与原料粉体导入口28-1、28-2相同的结构的三个原料粉体导入口)的燃烧烧嘴。
此时，作为原料粉体分配器62，使用了12个原料粉体导出部(作为与原料粉体导出部71～78相同的结构的原料粉体导出部)。另外，使在原料粉体分配部64的周向上跳过四个配置的原料粉体导出部与被配置于相同的原料粉体导入管27的三个原料粉体导入口连接。
在实验例6中，使用与实验例4相同的实验条件，进行了同样的实验。
其结果，在实验例6中，自由下落方式的传热效率为65％，气流运送方式的传热效率为62％。
另外，确认了使用实验例6的条件时的原料粉体的分散性。图13中示出该结果。
其结果，实验例6与实验例4相比较，几乎无法确认对于原料粉体的分散性的差。由此可知，原料粉体导入口28的数量为两个就能够充分发挥效果。
(实验例7)
对实验例2～5中使用的原料粉体分配器62的原料粉体的分散性进行了确认。
其结果，在具有八个原料粉体导出部71～78的原料粉体分配器62中，(原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)的值为0.6。
在实验例2、3中，认为受到原料粉体的低分散性的影响。
然而，以实验例4中说明的连接方法使用原料粉体分配器62的结果，(原料 粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)的值为0.94，能够确认原料粉体喷出量的最小值与原料粉体喷出量的最大值之差非常小。
另外，以与实验例4相同的连接方法使用原料粉体分配器62的实验例5的(原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)的值在自由下落方式中为0.88，在气流运送方式中为0.8，实验例2的(原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)的值在自由下落方式中为0.60，在气流运送方式中为0.54。
从这些值能够确认通过以与实验例4相同的连接方法使用，从而与以实验例2的连接方法使用原料粉体分配器62的情况相比较，原料粉体的分散性提高。
(实验例8)
关于以实验例6的连接方法使用的原料粉体分配器62(具有12个原料粉体导出部的原料粉体分配器)的原料粉体的分散性进行了确认。
在实验例6的原料粉体分配器62中，合计从12个原料粉体导出部喷出的原料粉体时的(原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)的值为0.55。
另一方面，在实验例6的原料粉体分配器62的结构中，如实验例6所示，合计从在原料粉体分配部64的周向上跳过四个配置的三个原料粉体导出部喷出的原料粉体喷出量时的(原料粉体喷出量的最小值)/(原料粉体喷出量的最大值)的值为0.98。
从上述结果能够确认，以实验例6的连接方法使用的原料粉体分配器62的原料粉体的分散性与实验例7中说明的原料粉体分配器62的分散性相比并未提高。
该结果被认为是在实验例4和实验例6中，原料粉体的分散性和传热效率没有产生巨大的差的原因。
(实验例9)
在实验例9中，使用在实验例4中说明的燃烧烧嘴N2中变更原料粉体导入管27的倾斜角度(图6所示的角度θ)的燃烧烧嘴P1～P10和燃烧烧嘴N2(角度θ为30度)，进行了与实验例4同样的实验。
在燃烧烧嘴P1中，使角度θ为90度，在燃烧烧嘴P2中，使角度θ为80度。在燃烧烧嘴P3中，使角度θ为70度，在燃烧烧嘴P4中，使角度θ为60度。
在燃烧烧嘴P5中，使角度θ为50度，在燃烧烧嘴P6中，使角度θ为40度。在燃烧烧嘴P7中，使角度θ为20度，在燃烧烧嘴P8中，使角度θ为10度。在燃烧烧嘴P9中，使角度θ为5度。
进一步，准备使角度θ为0度即与烧嘴主体21的中心轴A平行地在烧嘴上部设置原料粉体导入管27的燃烧烧嘴P10。
使用具有上述燃烧烧嘴P1～P10的烧嘴装置，分别对气流运送方式和自由下落方式测定了原料粉体的分散性和传热效率。表1中示出结果。

从上述结果来看，对气流运送方式来说，在燃烧烧嘴P1～P8以及N2中，原料粉体的分散性相等，传热效率也在61±1％的范围内，因此未观察到显著差异。然而，对燃烧烧嘴P9、P10来说，分散性、传热效率均下降。另外，在燃烧烧嘴P9、P10的燃烧试验中，能够确认从原料粉体喷出口喷出四条筋状的粉体流。
然而，对自由下落方式来说，在燃烧烧嘴P1中，在原料粉体导入管27内试验开始后立即产生堵塞，从而当长时间连续地利用或增大供给量时在燃烧烧嘴P2、P3中也引起堵塞。
在燃烧烧嘴P4中，确认出从原料粉体喷出口53喷出的原料粉体存在时间性的密度的不均匀(以下，称为“脉动”)，传热效率下降至52％。
认为这有可能因为是原料粉体导入管内的粉体的运送反复出现临时性的堵塞。
在燃烧烧嘴P5～P8以及N2中，没有堵塞和脉动，无法确认原料粉体的分散性存在显著差异。另外，关于传热效率，也在64±1％的范围内因而无法确认差异。然而，在燃烧烧嘴P9、P10中，分散性和传热效率均下降。另外，在燃烧烧嘴P9、P10的燃烧试验中，能够从原料粉体喷出口确认出四条筋状的粉体流。
本发明可适用于对粉体(原料粉体)进行加热的燃烧烧嘴、烧嘴装置及原料粉体加热方法中。
附图标记说明
10、60…烧嘴装置；11、61…燃烧烧嘴；12…第一助燃性流体供给源；14…燃料流体供给源；16…第二助燃性流体供给源；18…原料粉体供给源；19…载气供给源；21…烧嘴主体；21A…前端面；23…燃料流体导入口；25…助燃性流体导入口；27…原料粉体导入管；27a…内壁面；28、28-1、28-2…原料粉体导入口；31…第一环状部件；32…第二环状部件；32a…外表面；32A…外壁；33…第三环状部件；34…第四环状部件；41…第一助燃性流体供给路径；42…燃料流体供给路径；43…原料粉体供给路径；44…第二助燃性流体供给路径；51…第一助燃性流体喷出口；52…燃料流体喷出口；53…原料粉体喷出口；54…第二助燃性流体喷出口；62…原料粉体分配器；63…原料粉体导入部；64…原料粉体分配部；64A…空间；64B…底板；71～78…原料粉体导出部；81…原料粉体接收器；A、B…中心轴；B1…轴；d…内径；E…中心；x…距离；θ…角度；φ…外径。